АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 2001 года по МПК C02F1/40 C02F103/34 

Изобретение относится к очистке вод от загрязняющих легких и тяжелых компонентов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где возникает такая необходимость.

Для очистки воды используют самые различные аппараты, отличающиеся по принципу действия и по конструкции.

Наиболее простыми и эффективными являются гравитационные отстойники с различными перегородками.

Известен отстойник с перегородками гравитационного типа для использования на первой ступени очистки воды в системе водоснабжения (Черкинский С.Н. Руководство по гигиене водоснабжения. М.: Медицина, 1975, с. 125, рис. 27). Перегородки размещены горизонтально и служат для удлинения пути движения воды в аппарате. Недостатком отстойника является неэффективность отстоя загрязнений, т.к. не создаются гидродинамические условия для естественного отстоя.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению аппарат, использованный в установке для очистки сточных вод от механических примесей и нефтепродуктов (Патент РФ N 2118197, кл. B 01 D 17/028, C 02 F 1/40, опуб. 27.08.98). Аппарат имеет внутренние вертикальные перегородки, два глухих отсека для очищенной воды и для нефтепродукта, патрубки для ввода загрязненной воды, отвода очищенной воды, легких загрязняющих компонентов (нефтепродукта) и донного осадка. Недостатком является то, что отсек, куда подается очищаемая вода, не изолирован от отсека гравитационного отстоя, что приводит к нежелательным возмущениям в отсеке гравитационного отстоя, особенно при пульсационном режиме подачи очищаемой воды. Кроме того, в отсек, откуда отводится очищенная вода, попадают легкие загрязняющие компоненты, что не исключает возможности попадания загрязнения в откачиваемую чистую воду.

Задачей настоящего технического предложения является повышение надежности технологического процесса очистки воды и эффективности работы аппарата с наименьшими затратами.

Для решения этой задачи в известном аппарате для очистки воды, включающем корпус с перегородками, образующими отсеки для ввода очищаемой воды, гравитационного отстоя, сбора очищенной воды и легких компонентов загрязнений с соответствующими патрубками подачи очищаемой воды и отвода очищенной воды, легких компонентов загрязнений, донного осадка, при этом перегородка, отделяющая отсек для ввода очищаемой воды от отсека гравитационного отстоя, выполнена глухой снизу, а перед отсеком для сбора очищенной воды размещена дополнительная перегородка, глухая сверху, снабженная каналом для отвода легких компонентов загрязнений из слоя на поверхности воды в отсек для их сбора.

Выполнение первого отсека, куда подается загрязненная вода, изолированным снизу от многосекционного отсека гравитационного отстоя устраняет возможные возмущения в этом отсеке потоком поступающей воды в первый отсек. Такие возмущения наиболее вероятны при пульсациях потока поступающей в первый отсек воды. Устранение таких возмущений позволяет сохранить в аппарате естественный режим гравитационного отстоя оседающих частиц в воде. Это обстоятельство повышает надежность работы аппарата.

Установка верхней перегородки перед отсеком для чистой воды обеспечивает отвод легких компонентов загрязнений, минуя отсек для чистой воды по отдельному каналу, соединяющему область перед верхней перегородкой, где накапливаются легкие компоненты загрязнений, с отсеком для сбора легких компонентов загрязнений. При этом отпадает необходимость регулирования уровня границы раздела чистая вода - легкие компоненты загрязнений в отсеке для чистой воды. Кроме того, последняя перегородка перед отсеком для чистой воды размещена ниже уровня предыдущих перегородок, с целью снижения скорости потока воды перед разделением потоков воды и легких компонентов загрязнений, что обеспечивает четкое разделение этих потоков.

На чертеже представлен аппарат, содержащий корпус 1, перегородку 2, глухие перегородки 3, 4, 5, верхнюю перегородку 6, канал 7, патрубок для подвода загрязненной воды 8, патрубки 9 и 10 для отвода донного осадка, патрубок 11 для отвода чистой воды, патрубок для отвода легких компонентов загрязнений. Все эти патрубки имеют задвижки.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат может быть установлен стационарно или выполнен в передвижном варианте.

Аппарат устанавливается на выбранном объекте и подсоединяется трубопроводами к соответствующим патрубкам для подвода загрязненной воды, отвода очищенной воды, донных осадков, легких компонентов загрязнений в виде нефтепродукта или других плавающих веществ в зависимости от вида загрязнений.

Аппарат работает в динамическом режиме, т.е. при непрерывной подаче очищаемой воды. Очищаемая вода подается по патрубку 8 в первый отсек корпуса 1. Первый отсек отделен от отсека гравитационного отстоя глухой снизу перегородкой 3. После заполнения первого отсека вода, переливаясь через верхний край перегородки 3, поступает в отсек гравитационного отстоя с перегородками 2. Этот отсек с перегородками заполняется водой одновременно, т.к. перегородки 2 до днища корпуса не доходят. Режим очистки воды начинается только после начала движения очищаемой воды поверх перегородок 3, 2, 4. При движении очищаемой воды поверх перегородок тонким слоем из воды легко отделяются легкие и тяжелые компоненты загрязнений. Тяжелые компоненты загрязнений, т. е. механические примеси, оседают в гравитационном поле, более крупные частицы оседают в самом начале движения воды, а более мелкие оседающие частицы отсекаются из потока воды последующими перегородками 2. При достаточной длине пути движения воды и числе перегородок 2 практически можно очистить воду от таких мелких частиц механических примесей, которые могут оседать в гравитационном поле. Это обеспечивается тем, что в отсеке корпуса 1 между перегородками 3 и 4 создаются условия для чисто гравитационного отстоя. Оседающие частицы, отделившиеся из тонкого слоя воды, отсекаются верхним краем перегородки и далее оседают в спокойно стоящей среде воды, где исключены какие-либо гидродинамические возмущения, которые могут снова вынести оседающие частицы в движущийся поток воды.

Легкие компоненты загрязнений воды всплывают из тонкого слоя воды и образуют слой на поверхности движущегося слоя воды и задерживаются перед перегородкой 4 верхней перегородкой 6. При достижении определенного уровня легкие компоненты загрязнений через окно в верхней перегородке 6 и каналу 7 поступают в отсек за перегородкой 5, откуда периодически отводятся через патрубок 12. Последняя перегородка 2 перед верхней перегородкой 6 размещается ниже предыдущих перегородок 2 так, чтобы верхняя кромка последней перегородки 2 и нижняя кромка верхней перегородки 6 перекрывали по высоте друг друга. Понижение уровня верхней кромки последней перегородки 2 позволяет снизить скорость потока воды при разделении потока воды от слоя легких компонентов загрязнений, что исключает увеличение частиц загрязнений потоком воды и унос их в отсек чистой воды между перегородками 4 и 5. Чистая вода из этого отсека отводится через патрубок 11, а донные осадки периодически удаляются из аппарата через патрубки 9 и 10. Для облегчения удаления донных осадков дно корпуса аппарата может быть выполнено пониженным в виде конуса к месту размещения этих патрубков.

Снабжение аппарата дополнительной верхней перегородкой с каналом для отвода легких компонентов загрязнений в отдельный отсек, минуя отсек для чистой воды, позволяет работать без регулятора уровня границы раздела воды и легких компонентов загрязнений, повысить качество чистой воды и надежность технологического процесса очистки воды.

Предлагаемый аппарат позволяет очистить воду в самых различных условиях по степени загрязнений, расхода воды, видов загрязнений до высокой степени очистки простым и дешевым способом путем осаждения в гравитационном поле.

Изобретение относится к очистке вод от загрязняющих легких и тяжелых компонентов и может быть использовано в любой отрасли промышленности. Аппарат содержит корпус с перегородками, образующими отсеки. Многосекционный отсек для гравитационного отстоя отделен от отсека для ввода воды глухой снизу перегородкой. Очищенная вода и отделенные легкие компоненты загрязнений собирают в отдельные отсеки. Перед отсеком для сбора очищенной воды расположена глухая сверху перегородка, в которой размещен канал для отвода легких компонентов в соответствующий отсек. Технический результат состоит в повышении надежности процесса очистки воды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аппарат для очистки воды, включающий корпус с перегородками, образующими отсек для ввода очищаемой воды, многосекционный отсек гравитационного отстоя, отсеки для сбора очищенной воды и легких компонентов загрязнений с соответствующими патрубками подачи очищаемой воды и отвода очищенной воды, легких компонентов загрязнений и донного осадка, отличающийся тем, что многосекционный отсек для гравитационного отстоя отделен от отсека для ввода очищаемой воды перегородкой, глухой снизу, а для накопления очищенной воды и отделенных легких компонентов загрязнений предусмотрены отдельные отсеки, где нет контакта между водой и легкими компонентами загрязнений, при этом в глухой сверху перегородке, расположенной перед отсеком для сбора очищенной воды, размещен канал для отвода легких компонентов загрязнений в соответствующий отсек. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что перегородка последней секции отсека гравитационного отстоя, размещенная перед глухой сверху перегородкой, установлена ниже предыдущих с возможностью снижения скорости потока очищенной воды при переливе через эту перегородку.